土坡稳定性-第六节非饱和土边坡

1、第六节第六节 非饱和土边坡的稳定性非饱和土边坡的稳定性 非饱和土总应力强度指标随含水率变化。非饱和土总应力强度指标随含水率变化。 按最不利情况（现场可能的最大含水率）确定总应力按最不利情况（现场可能的最大含水率）确定总应力强度指标。强度指标。1.稳定性分析方法稳定性分析方法（1）总应力法）总应力法第六节第六节 非饱和土边坡的稳定性非饱和土边坡的稳定性2.考虑吸力的稳定性分析方法考虑吸力的稳定性分析方法（1）有效应力法）有效应力法iasiiisuutgc lTF第六节第六节 非饱和土边坡的稳定性非饱和土边坡的稳定性2.考虑吸力的稳定性分析方法考虑吸力的稳定性分析方法（2）双应力变量法）双应力变量

2、法iasibiisutgu tgc lTF第六节第六节 非饱和土边坡的稳定性非饱和土边坡的稳定性3.存在裂缝时的稳定性分析方法存在裂缝时的稳定性分析方法cossecsinsWWWtgcbFaWFR 注意两点：注意两点：（1）裂缝部分强度为零，滑动面到裂缝底为止。）裂缝部分强度为零，滑动面到裂缝底为止。（2）危险情况在雨季，稳定性分析时要考虑裂缝中）危险情况在雨季，稳定性分析时要考虑裂缝中水压力产生的滑动力矩。水压力产生的滑动力矩。第六节第六节 非饱和土边坡的稳定性非饱和土边坡的稳定性4.膨胀土边坡的稳定性膨胀土边坡的稳定性（1）膨胀土边坡失稳特点）膨胀土边坡失稳特点浅层性浅层性牵引性牵引性平缓

3、性平缓性长期性长期性季节性季节性方向性方向性第六节第六节 非饱和土边坡的稳定性非饱和土边坡的稳定性4.膨胀土边坡的稳定性膨胀土边坡的稳定性（1）膨胀土边坡失稳特点）膨胀土边坡失稳特点坡比坡比1:4.701:5.670029.9,13.616.4,10.6RRrrckPackPa第六节第六节 非饱和土边坡的稳定性非饱和土边坡的稳定性4.膨胀土边坡的稳定性膨胀土边坡的稳定性（2）膨胀土边坡失稳机理）膨胀土边坡失稳机理 第一种观点认为膨胀土边坡发生滑动的原因是边坡内部裂第一种观点认为膨胀土边坡发生滑动的原因是边坡内部裂隙导致隙导致土体强度降低土体强度降低。 第二种观点认为雨季降雨渗入边坡内部后边坡土

4、体发生软第二种观点认为雨季降雨渗入边坡内部后边坡土体发生软化导致其强度降低，同时降雨入渗导致土体重度增加及在边坡内化导致其强度降低，同时降雨入渗导致土体重度增加及在边坡内部形成部形成渗流渗流，边坡内部下滑力增加，边坡土体在，边坡内部下滑力增加，边坡土体在强度降低和下滑强度降低和下滑力增加力增加的双重作用下发生滑动。的双重作用下发生滑动。 第三种观点认为雨季降雨入渗后边坡土体含水率增加，土第三种观点认为雨季降雨入渗后边坡土体含水率增加，土体发生膨胀，边坡内部产生体发生膨胀，边坡内部产生膨胀力膨胀力，边坡土体在膨胀力的作用下，边坡土体在膨胀力的作用下发生滑动。发生滑动。 第六节第六节 非饱和土边坡

5、的稳定性非饱和土边坡的稳定性4.膨胀土边坡的稳定性膨胀土边坡的稳定性（2）膨胀土边坡失稳机理）膨胀土边坡失稳机理坡比1:31:51:71:91:11 1:13 1:20安全系数 0.60 0.99 1.38 1.76 2.14 2.55 3.89020,25ckPa原状膨胀土：第六节第六节 非饱和土边坡的稳定性非饱和土边坡的稳定性4.膨胀土边坡的稳定性膨胀土边坡的稳定性坡比坡比1:1.951:1.95 1:2.781:2.78 1:3.201:3.20 1:3.351:3.35 1:4.161:4.16 1:4.181:4.18 1:4.251:4.25 1:4.411:4.41 1:4.62

6、1:4.62 1:8.241:8.24 1:11.631:11.63Spencer0.73 0.95 0.93 0.96 0.92 0.91 0.72 1.10 1.22 1.54 1.48 Bishop0.70 0.93 0.99 0.88 0.95 0.94 0.76 1.10 1.42 1.58 1.50 03.4,11.3ckPa无荷干湿循环9次 （2）膨胀土边坡失稳机理）膨胀土边坡失稳机理第六节第六节 非饱和土边坡的稳定性非饱和土边坡的稳定性4.膨胀土边坡的稳定性膨胀土边坡的稳定性（2）膨胀土边坡失稳机理）膨胀土边坡失稳机理 北岸 南岸 第六节第六节 非饱和土边坡的稳定性非饱和土边坡

7、的稳定性4.膨胀土边坡的稳定性膨胀土边坡的稳定性（2）膨胀土边坡失稳机理）膨胀土边坡失稳机理 第六节第六节 非饱和土边坡的稳定性非饱和土边坡的稳定性4.膨胀土边坡的稳定性膨胀土边坡的稳定性（2）膨胀土边坡失稳机理）膨胀土边坡失稳机理第六节第六节 非饱和土边坡的稳定性非饱和土边坡的稳定性4.膨胀土边坡的稳定性膨胀土边坡的稳定性（2）膨胀土边坡失稳机理）膨胀土边坡失稳机理第六节第六节 非饱和土边坡的稳定性非饱和土边坡的稳定性4.膨胀土边坡的稳定性膨胀土边坡的稳定性（2）膨胀土边坡失稳机理）膨胀土边坡失稳机理第六节第六节 非饱和土边坡的稳定性非饱和土边坡的稳定性4.膨胀土边坡的稳定性膨胀土边坡的稳定

8、性（2）膨胀土边坡失稳机理）膨胀土边坡失稳机理第三次干湿循环第三次干湿循环失水收缩：失水收缩：40.0 % 25.9 % 7mm8mm9mm6mm6mm5mm6mm12mm1mm第六节第六节 非饱和土边坡的稳定性非饱和土边坡的稳定性4.膨胀土边坡的稳定性膨胀土边坡的稳定性（2）膨胀土边坡失稳机理）膨胀土边坡失稳机理第三次干湿循环第三次干湿循环浸水膨胀：浸水膨胀：25.9 % 40.0 % 第六节第六节 非饱和土边坡的稳定性非饱和土边坡的稳定性4.膨胀土边坡的稳定性膨胀土边坡的稳定性（2）膨胀土边坡失稳机理）膨胀土边坡失稳机理第六节第六节 非饱和土边坡的稳定性非饱和土边坡的稳定性4.膨胀土边坡的

9、稳定性膨胀土边坡的稳定性（2）膨胀土边坡失稳机理）膨胀土边坡失稳机理 随着干湿循环的进行膨胀土内裂隙逐渐发育，土体的结构遭到随着干湿循环的进行膨胀土内裂隙逐渐发育，土体的结构遭到破坏，土体强度降低；但每次破坏，土体强度降低；但每次干湿循环过程中干缩时产生的裂隙在干湿循环过程中干缩时产生的裂隙在湿胀过程中闭合湿胀过程中闭合，当裂隙闭合时膨胀土的膨胀变形受到抑制，此时，当裂隙闭合时膨胀土的膨胀变形受到抑制，此时便会有便会有膨胀力膨胀力产生，对于具有倾斜坡面的膨胀土边坡来说，膨胀力产生，对于具有倾斜坡面的膨胀土边坡来说，膨胀力的宏观指向为坡面方向，此时膨胀力会促使边坡土体下滑。的宏观指向为坡面方向，

10、此时膨胀力会促使边坡土体下滑。 第六节第六节 非饱和土边坡的稳定性非饱和土边坡的稳定性4.膨胀土边坡的稳定性膨胀土边坡的稳定性（2）膨胀土边坡失稳机理）膨胀土边坡失稳机理 膨胀土边坡发生滑动是反复的干湿循环和土体在雨季浸水软化导致边坡膨胀土边坡发生滑动是反复的干湿循环和土体在雨季浸水软化导致边坡土体土体强度降低强度降低、雨季降雨入渗导致边坡土体重度增加和边坡内部产生、雨季降雨入渗导致边坡土体重度增加和边坡内部产生膨胀力膨胀力导致下滑力增加，边坡土体在强度降低和下滑力增加的双重作用下发生滑动。导致下滑力增加，边坡土体在强度降低和下滑力增加的双重作用下发生滑动。 第六节第六节 非饱和土边坡的稳定性

11、非饱和土边坡的稳定性4.膨胀土边坡的稳定性膨胀土边坡的稳定性（3）膨胀土边坡稳定性分析）膨胀土边坡稳定性分析epepep第六节第六节 非饱和土边坡的稳定性非饱和土边坡的稳定性4.膨胀土边坡的稳定性膨胀土边坡的稳定性（3）膨胀土边坡稳定性分析）膨胀土边坡稳定性分析基本假定基本假定（1）滑动面以上土体（即滑动体）为不变形的刚体；）滑动面以上土体（即滑动体）为不变形的刚体；（2）不考虑滑动体两端相邻土体的阻力影响；）不考虑滑动体两端相邻土体的阻力影响；（3）滑动面上各点的安全系数相同；）滑动面上各点的安全系数相同； 基本假定基本假定（4）滑动面为垂直裂隙面和圆柱面组成的复合滑动面，投影到与边坡）滑动

12、面为垂直裂隙面和圆柱面组成的复合滑动面，投影到与边坡轴线垂直的平面上为圆弧与垂直线的组合；轴线垂直的平面上为圆弧与垂直线的组合；（5）裂隙的最大开展深度与大气影响深度相同；）裂隙的最大开展深度与大气影响深度相同；（6）垂直裂隙面上作用有膨胀力或水压力。）垂直裂隙面上作用有膨胀力或水压力。第六节第六节 非饱和土边坡的稳定性非饱和土边坡的稳定性4.膨胀土边坡的稳定性膨胀土边坡的稳定性（3）膨胀土边坡稳定性分析）膨胀土边坡稳定性分析土条受力分析土条受力分析第六节第六节 非饱和土边坡的稳定性非饱和土边坡的稳定性4.膨胀土边坡的稳定性膨胀土边坡的稳定性（3）膨胀土边坡稳定性分析）膨胀土边坡稳定性分析.1

13、11cossine or pwni iiiiiiSniipiclWtgRmFW RM计算公式计算公式第六节第六节 非饱和土边坡的稳定性非饱和土边坡的稳定性4.膨胀土边坡的稳定性膨胀土边坡的稳定性（3）膨胀土边坡稳定性分析）膨胀土边坡稳定性分析计算的实现计算的实现第六节第六节 非饱和土边坡的稳定性非饱和土边坡的稳定性4.膨胀土边坡的稳定性膨胀土边坡的稳定性（3）膨胀土边坡稳定性分析）膨胀土边坡稳定性分析强度指标强度指标第六节第六节 非饱和土边坡的稳定性非饱和土边坡的稳定性4.膨胀土边坡的稳定性膨胀土边坡的稳定性（3）膨胀土边坡稳定性分析）膨胀土边坡稳定性分析020,25ckPa原状膨胀土：坡比坡

14、比1:7、膨胀力、膨胀力60kPa 分析结果分析结果第六节第六节 非饱和土边坡的稳定性非饱和土边坡的稳定性4.膨胀土边坡的稳定性膨胀土边坡的稳定性（3）膨胀土边坡稳定性分析）膨胀土边坡稳定性分析分析结果分析结果第六节第六节 非饱和土边坡的稳定性非饱和土边坡的稳定性4.膨胀土边坡的稳定性膨胀土边坡的稳定性（3）膨胀土边坡稳定性分析）膨胀土边坡稳定性分析坡比坡比1:31:51:71:91:111:131:20侧向侧向膨胀力膨胀力(kPa)-000010边坡保持稳定时的最大侧向膨胀力边坡保持稳定时的最大侧向膨胀力 分析结果分析结果第六节第六节 非饱和土边坡的稳定性非饱和土边坡的稳定性4.膨胀土边坡的稳定性膨胀土边坡的稳定性（3）膨胀土边坡稳定性分析）膨胀土边坡稳定性分析坡比坡比1:31:51:71:91:111:131:20最大滑最大滑体高度体高度（m）1.951.891.871.871.861.861.86说明：计算时侧向膨胀力的变化范围为说明：计算时侧